Zur Reinigung der anfallenden Abwässer betreibt die Stadtentwässerung Dresden eine Reihe von Kläranlagen unterschiedlicher Größen und entsprechenden Einzugsgebieten (siehe auch Ortskläranlagen).

Die modernste, größte und zentrale Anlage ist die Kläranlage in Dresden-Kaditz. Ihr Einzugsgebiet reicht weit über die Grenzen der Landeshauptstadt Dresden hinaus, mittlerweile sogar bis an die tschechische Grenze.

Kläranlage Dresden-Kaditz (interaktiv)

Nach rund vierzehnjähriger Bauzeit fand im Juni 2005 mit der Einweihung der neuen biologischen Abwasserbehandlungsanlage ein beispielloser Aufholprozess sein voläufiges Ende. Heute erfüllt die Abwasserbehandlung in Dresden-Kaditz im vollen Umfang die neuen gesetzlichen Anforderungen der Europäischen Union. Dabei knüpfte man an gute Traditionen des Werkes an, das an dieser Stelle am 15. Juli 1910 in Betrieb ging, denn die Anlagen und Technik der ersten Reinigungsstufe befinden sich im historischen Teil der Anlage. Lediglich der Zweikammer-Langsandfang wurde 1954 errichtet.

Die Gebäude (überwiegend vom bekannten Dresdner Architekten Hans Erlwein) und Anlagen des Einlaufbereiches sowie die erste Stufe der biologischen Abwasser wurden bereits 1990/91 komplett saniert. Damit verlässt das gereinigte Abwasser die Kläranlage Kaditz heute so sauber, dass man mit Recht sagen kann: Unterhalb von Dresden-Kaditz ist die Elbe genauso sauber wie davor!

Parallel zum Um- und Neubau des Klärwerkes wurde auf dem Gelände ein Regenüberlaufbecken errichtet. Damit können Schwankungen beim Anfall des Abwassers infolge starker Niederschläge reguliert und ein Abschlagen von unbehandeltem Wasser in die Elbe vermieden werden. Die Investitionen für beide Vorhaben sind die größten seit Bestehen des Unternehmens und belaufen sich auf über 100 Millionen Euro.

Die gegenwärtig gebaute Schlammfaulung (Baustart 2008) erfolgt ab 2011/2012 in zwei geschlossenen Behältern mit jeweils 10.500 m³ Volumen. So wird künftig die Schlammmasse um rund 30 Prozent verringert und täglich über 15.000 m³ Biogas erzeugt. Dieses Gas soll in einem Gasbehälter (5.000 m³ Volumen) gespeichert und zur Energie- und Wärmegewinnung in Blockheizkraftwerken genutzt werden.

Auch aus ökonomischen Gründen könnten biogene Fremdstoffe (Fremdklärschlamm, Speiseabfälle, Fettschlamm) zusätzlich in der Klärschlammbehandlung mit behandelt werden. Die bei der CO-Vergärung überproportional ansteigende Biogasausbeute verbessert das Gesamtergebnis der Anlage.